Розрахунок і вибір посадки з зазором

РОЗРАХУНОК І ВИБІР ПОСАДКИ З ЗАЗОРОМ

Вихідні дані для розрахунку посадки з зазором:

діаметр з'єднання d — 0,080 м;

довжина підшипника l — 0,070 м;

радіальне навантаження R — 1600Н;

частота обертання n — 900об/хв;

робоча температура, найбільша t — 75?С;

найменша — 45?С

1. Розраховуємо кутову швидкість вала.

(1.1).

2. Визначаємо середній тиск.

Н/м² (1.2).

3. З табл. 1.1 вибираємо висоту мікронерівностей 0,8 мкм поверхонь тертя. В зв’язку з тим, що при такій шорсткості в формулі 1.4 для находження зазору отримуємо від'ємні значення, трохи зменшуємо шорсткість. Шорсткість отвору Rad i валу Rad вибираємо різною, враховуючи, що втулка оброблюється з меншою точністю.

R_zd = 4 R_ad = 6,3мкм, R_zd = 4 R_ad = 3,2 мкм

4. Визначаємо допустиму мінімальну товщину масляного шару.

[h_мін ]? h_pt = K_pt(4R_aD+4R_ad+г_D), мкм (1.3).

де h_pt — товщина масляного шару, при якому забезпечується рідинне тертя, мкм; K_pt — коефіцієнт запасу надійності за товщиною масляного шару. г_D — добавка на нерозривність масляного шару. Приймаємо K_pt=2; г_D = 2 мкм.

[h_мін ]? h_pt = 2(6,3+3,2+2) = 23 мкм

• 5. З табл. 1.2. вибирають мастило для підшипника ковзання. З табл. 1.3 визначають його динамічну в’язкість, при робочій температурі 75^оС — м₁=8,05 10^-3 Н· с/м² підшипника. Для проектних розрахунків приймають в’язкість вибраного мастила при температурі на 10…20°С вище робочої. При температурі 45^оС м₂= 23 10^-3 Н· с/м².
• 6. Визначаємо мінімальний допустимий зазор в підшипнику ковзання

, мкм (1.4).

де K i m — коефіцієнти, які визначають з табл.1.4 за співвідношенням l/d. По табл. l/d=0,875, K =0,673 і m =0,703. Таким чином.

= 65· 10^-6 м= 65 мкм.

7. Враховуючи, що посадку з зазором здійснюють в системі основного отвору з таблиці 1.6 поле допуску вала по величині основного відхилення es визначають за величиною основного відхилення es, яке для всіх квалітетів постійне і відповідає мінімальному зазору посадки.

еs?S_{min F} (1.5).

• 8. Перевіряють можливість забезпечення рідинного тертя за умови
• S = es? S_{min F}, мкм (1.6)

Визначаємо відносний зазор ш_(ч)

9. Визначають коефіцієнт навантаженності підшипника.

• 10. З табл. 1.5 відповідно до співвідношення l/d та розрахованому коефіцієнту навантаженності підшипника С_R, визначаємо відносний зазор ч. В зв’язку з тим, що розраховане значення С_R не співпадає з табличним, вибираємо найближче ч, яке приблизно дорівнює 0,43.
• 11. Якщо ч<0,3 то доречно змінити поле допуску в зв’язку з тим, що робота підшипника в цих умовах нестійка. За рис. 1. 2 залежно від l/d та ч визначаємо умови роботи підшипника. Якщо треба збільшити зазор, то це здійснюється заміною поля допуску, наприклад «g» на «f» або «f» на «e» (без зміни квалітету) і повторюємо розрахунок з п. 8 по 10 до виконання умови S=es.
• 12. За умови стабільної роботи підшипника розраховуємо мінімальну товщину масляного шару по формулі 1.4.
• 13. Запас надійності по товщині масляного шару визначаємо по формулі

(1.8).

Якщо К_рт ?2, нове поле допуску вибрано правильно. Якщо рідинне тертя не забезпечується, вибираємо інше поле допуску валу і повторюємо розрахунок з п. 9.

14. Розраховуємо найбільший функціональний зазор підшипника,.

мкм (1.9).

де K i m — коефіцієнти, які визначають з табл.1.4 за співвідношенням l/d.

= 658,6· 10^-6 м= 658,6 мкм

15. Перевіряємо можливість забезпечення рідинного тертя за умовою.

S= S_{max F}.

15.1 Визначаємо коефіцієнт навантаженності підшипника.

(1.10).

Визначаємо відносний зазор ш (ч) Визначаємо коефіцієнт навантаженності підшипника.

(1.7).

15.2 Визначаємо відносний зазор ч по табл. 1.5 при розрахованому коефіцієнті СR.

16. Розраховуємо мінімальну товщину масляного шару (аналогічно п.12).

17. Перевіряємо запас надійності за товщиною масляного шару.

В зв’язку з тим, що при К_р.т.?2 рідинне тертя забезпечується.

18. Вважається, що підшипник зношується на 50−60 мкм за рік і визначають максимальний зазор посадки, що повинно забезпечувати два роки експлуатації підшипника.

Smax = Smax F -2•50, мкм (1.11).

19. Визначаємо допуски посадки на виготовлення вала і отвору, вважаючи, що вал і втулку виготовлюють з однаковим ступенем точності.

Td ? TD ? TS/2 ? (S_max — S_min)/2, мкм (1.12).

• 20. За табл. допусків ГОСТ 25 346–82 визначаємо квалітет для інтервалу розмірів, в який входить задана величина d і величину нормативного допуску близького до розрахованого в п. 19.
• 21 З урахуванням п. 11 та п. 20 вибираємо посадки (табл. 1.6), які задовольняють заданим умовам. З вибраних посадок згідно ДСТУ 2500−94, остаточно вибираємо переважну посадку або ту виготовлення якої економічно доцільне. Цим умовам відповідає посадка Ш80 H9/d9. Для вибраної посадки будуємо схему розташування полів допусків для отвору і валу.

посадка зазор вал підшипник.